Sistema Nervioso: Neuronas, Impulso Nervioso, Sinapsis y Arco Reflejo

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1. Comparación entre sistema nervioso y sistema endocrino

  • Sistema Nervioso: Impulsos eléctricos a través de neuronas. Respuesta rápida, de corta duración y acción puntual. Controla el ritmo respiratorio, la frecuencia cardíaca y la motilidad gástrica.

  • Sistema Endocrino: Hormonas transportadas por la sangre. Respuesta lenta, de mayor duración y acción amplia. Regula el crecimiento, la reproducción y la lactancia.

2. Células Gliales (soporte, protección y nutrición)

  1. Astrocitos: Proporcionan soporte físico, regulan nutrientes y forman la Barrera Hematoencefálica (filtro protector).

  2. Oligodendrocitos: Producen mielina (aislante eléctrico) en el SNC.

  3. Microglía: Función de defensa inmune; fagocita células muertas y patógenos.

  4. Células Ependimarias: Revisten cavidades y producen y circulan el Líquido Cefalorraquídeo (LCR).

  5. Células de Schwann: Producen mielina en el SNP.

3. Estructura de la neurona

  • Estructura:

    • Soma: Síntesis de neurotransmisores (NT).

    • Corpúsculos de Nissl: RER especializado (síntesis proteica y de NT).

    • Dendritas: Reciben estímulos y contactos.

    • Axón: Conduce el impulso (lo aleja del soma).

    • Botones sinápticos: Terminal axónica que almacena NT en vesículas.

4. Clasificación de las neuronas

  • Por prolongaciones: Unipolares/pseudounipolares, bipolares y multipolares.

  • Por función: Sensitivas (aferentes), motoras (eferentes) e interneuronas/de asociación.

5. Sistema Nervioso Central (SNC): recibe, procesa e inicia acciones

Encéfalo (dentro del cráneo):

    • Cerebro: Hemisferios, lóbulos (frontal, parietal, temporal y occipital), surcos y cisuras.

      • Cortezas: motriz, somatosensorial, visual y auditiva.

      • Áreas de asociación: lenguaje, razonamiento y aprendizaje (Área de Broca y Área de Wernicke).

    • Diencéfalo:

      • Tálamo: Estación de relevo motora y sensitiva (dolor, temperatura, presión).

      • Hipotálamo: Supervivencia, emociones, centro endocrino; regula temperatura, sed, hambre, saciedad y ciclos biológicos.

    • Tronco / Tallo Encefálico:

      • Mesencéfalo: Reflejos visuales y auditivos.

      • Puente de Varolio: Audición, asociación emocional, aceleración del pulso y control respiratorio (centros apneústico y neumotáxico).

      • Formación Reticular: Ciclos circadianos (sueño-vigilia) y estado de conciencia.

      • Bulbo Raquídeo: Control cardíaco, respiratorio (inspiratorio/espiratorio), gastrointestinal y vasoconstrictor.

    • Cerebelo: Coordinación motora voluntaria, tono muscular, motricidad fina y equilibrio.

  2. Médula Espinal: Conduce señales entre el SNC y el cuerpo; centro elaborador de actos reflejos. Sustancia gris (interna) y sustancia blanca (externa).

6. Sistema Nervioso Periférico (SNP): conecta el SNC con el cuerpo

  • Estructuras: 12 pares craneales, 31 pares raquídeos o espinales y ganglios (somas fuera del SNC).

  • Divisiones funcionales:

    • SNS (Somático): Voluntario (músculo esquelético). Vía de una neurona; libera Acetilcolina.

    • SNA (Autónomo): Involuntario (músculo liso, cardíaco y glándulas). Vía de dos neuronas (preganglionar y postganglionar).

      • Simpático («Lucha o Huida»): Estrés y actividad. Dilata pupilas, acelera el pulso e inhibe la digestión. NT: Adrenalina/Norepinefrina.

      • Parasimpático («Reposo»): Mantenimiento y digestión. Contrae pupilas, disminuye el pulso y estimula la digestión y la excreción.

7. Fisiología neuronal e impulso nervioso

  • Potencial de Reposo (-70 mV): Interior negativo. Mantener el gradiente gasta ATP mediante la Bomba Na⁺/K⁺ (saca 3 Na⁺ y entra 2 K⁺).

  • Potencial de Acción (Ley del todo o nada): El estímulo debe alcanzar el umbral (-55 mV) para generarse.

    1. Umbral (-55 mV): Abre canales de Na⁺ dependientes de voltaje.

    2. Despolarización: Entrada masiva de Na⁺ → el voltaje sube hasta +30 mV.

    3. Repolarización: Se cierran los canales de Na⁺ y se abren los de K⁺ → sale K⁺ y el interior vuelve a ser negativo.

    4. Hiperpolarización: Salida excesiva de K⁺ → baja por debajo de -70 mV.

5. Polarización/Retorno: La bomba Na⁺/K⁺ restablece el estado de reposo (-70 mV). (Los estímulos subumbrales no generan respuesta; los umbrales y supraumbrales generan la misma respuesta).

8. Sinapsis

A. Según la estructura:

  • Eléctrica: Espacio ultraestrecho (3-4 nm) unido por uniones GAP (conexones). Flujo iónico directo. Rápida, sin retraso, bidireccional y sin NT. Sincroniza células (ej.: miocardio).

  • Química: Hendidura sináptica (20-40 nm). La entrada de $\text{Ca}^{2+}$ en el terminal presináptico provoca la exocitosis de NT. Lentitud relativa, unidireccional y plástica (aprendizaje y memoria).

B. Según la función (sinapsis química):

  • Excitatoria: El NT abre canales de $\text{Na}^+$ → despolarización → aumenta la probabilidad de potencial de acción. (Ej.: Glutamato [SNC principal], Acetilcolina [unión neuromuscular]).

  • Inhibitoria: El NT abre canales de $\text{Cl}^-$ o $\text{K}^+$ → hiperpolarización → disminuye la probabilidad de potencial de acción. (Ej.: GABA [SNC principal], Glicina [médula y tronco]).

  • Moduladores dependientes del receptor: Serotonina, dopamina y noradrenalina (pueden ser excitadores o inhibidores según el receptor).

C. Integración sináptica

Suma espacial y temporal de señales excitatorias e inhibitorias en la neurona. Si el resultado neto alcanza el umbral (-55 mV), se produce un potencial de acción.

9. El arco reflejo (circuito automático)

  1. Receptor: Capta el estímulo y genera una señal eléctrica.

  2. Neurona sensitiva (aferente): Lleva la señal al SNC.

  3. Centro elaborador: Procesamiento rápido (médula espinal / interneuronas).

  4. Neurona motora (eferente): Transporta la orden hacia la periferia.

  5. Efector: Ejecuta la respuesta (músculo o glándula).